Otimização do corte por jato de água com Machine Vision
Max Reijngoudt
Corte por jato de água é um dos métodos de fabrico mais versáteis e precisos utilizados em setores como a indústria aeroespacial, automóvel e fabrico personalizado. Estes sistemas são capazes de cortar formas complexas a partir de vários materiais com elevadas tolerâncias. No entanto, mesmo com maquinaria tão avançada, os fabricantes continuam a enfrentar dois grandes desafios: melhorar a eficiência e minimizar o desperdício de material.
Para resolver estas questões, muitos fabricantes estão a integrar câmaras industriais nos seus sistemas de corte por jato de água e corte por plasma de alta precisão. Atuando como os “olhos” inteligentes da máquina, a tecnologia de machine vision permite a inspeção automatizada, o planeamento digital de tarefas e a otimização dos percursos de corte. Quando combinada com software de processamento de imagem avançado, permite aos operadores planear e executar cortes com precisão incomparável, reduzindo desperdícios, melhorando a exatidão e otimizando a produção.
Este artigo explora como uma configuração de machine vision bem concebida, incluindo uma câmera de alta resolução, uma lente de precisão e acessórios duráveis, pode elevar o desempenho do corte por jato de água e do corte por plasma a novos patamares.
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Seleção de Câmera Industrial para Corte por Jato de Água
Para alcançar uma precisão do sistema de 1 mm numa mesa de corte com 4000 x 2500 mm, foi essencial uma câmera industrial de alta resolução. O modelo selecionado, MER2-1220-9GC-P, possui o sensor Sony IMX226 com uma resolução de 4024 x 3036 pixels, proporcionando imagem detalhada em toda a superfície de corte.
Como a câmera foi instalada numa configuração estacionária, o rolling shutter foi a escolha mais eficiente e económica. O desfoque de movimento não era uma preocupação, e esta configuração ofereceu qualidade de imagem excecional a um preço inferior em comparação com modelos global shutter. Era necessária uma câmera a cores para garantir total compatibilidade com o software de corte por jato de água de terceiros.
A câmera GigE escolhida com Power over Ethernet (PoE) simplificou ainda mais a instalação. A utilização de um único cabo Cat5 para alimentação e transmissão de dados reduziu a complexidade da cablagem, diminuiu os custos de manutenção e aumentou a fiabilidade em ambientes industriais de corte exigentes.
Seleção de Lente para Sony IMX226 em Aplicações de Corte por Jato de Água
Depois de selecionada a câmera industrial, a seleção da lente tornou-se o próximo passo importante da aplicação. A configuração exigia uma distância de trabalho máxima de 3500 mm acima da mesa de corte, requerendo uma lente capaz de fornecer o campo de visão correto a essa distância.
O nosso calculador de lentes indicou que uma distância focal de 6 mm proporcionaria o desempenho desejado. Com base neste cálculo, recomendamos a VA-LCM-12MP-06MM-F2.4-017. Esta lente C-mount de 12 MP e 6 mm proporciona um campo de visão de 4000 x 3017,9 mm a uma distância de trabalho de 3229,9 mm, cobrindo perfeitamente a mesa de corte. É também totalmente compatível com o sensor Sony IMX226 de 1/1.7 polegadas, garantindo imagens nítidas e sem distorção em toda a área.
O cálculo confirmou que esta lente oferecia exatamente o equilíbrio necessário entre resolução, campo de visão e distância de trabalho.
Acessórios de Machine Vision para Sistemas de Corte
Para garantir estabilidade a longo prazo e proteção num ambiente exigente de corte por jato de água, o sistema foi complementado com acessórios de machine vision de alta qualidade:
- MVEC-167-IP housing → O nosso invólucro de machine vision IP-67 desenvolvido internamente para proteger a câmera contra poeira, água e outras condições normalmente encontradas num ambiente industrial.
- Cabo Cat5 GigE → para transferência de dados e energia, simplificando a instalação e mantendo uma comunicação estável.
- Placa de montagem → para fixar a câmera à altura e ângulo corretos para cobrir a mesa de corte.
Em conjunto, estes acessórios garantem que o sistema de visão permanece durável, estável e livre de manutenção durante o uso industrial contínuo.
Software de Processamento de Imagem para Máquinas de Jato de Água
Embora o hardware constitua a base desta aplicação, a verdadeira otimização resulta da integração de software. Neste caso, o sistema de câmera foi integrado com um software de processamento de imagem e otimização de corte de terceiros, a correr no PC industrial da máquina.
Este software permite aos operadores planear digitalmente os layouts de corte, organizando automaticamente as peças no material bruto para máxima eficiência e mínimo desperdício. O software calcula os percursos de corte, melhora o aninhamento e aumenta o rendimento, tudo com base nas imagens de alta resolução captadas pela câmera industrial.
Antes da integração total, o nosso Galaxy Viewer SDK era utilizado para configurar definições da câmera, como exposição, ganho e balanço de cores. Uma vez integrado, o software de corte por jato de água era controlado pela câmera de forma transparente, mantendo a interface familiar do operador intacta.
Resultados principais:
- Planeamento de produção mais fluido e rápido
- Redução de desperdício e custos de material
- Fiabilidade melhorada e desempenho geral de corte superior
Uma abordagem escalável ao corte por jato de água e plasma
Embora este projeto se tenha focado principalmente no corte por jato de água, a mesma configuração de machine vision pode ser facilmente adaptada a sistemas de corte por plasma. Ambas as tecnologias beneficiam de planeamento orientado por visão, redução do desperdício de material e fluxos de trabalho otimizados.
A combinação de uma câmera industrial de alta resolução, lente compatível, caixa de proteção de grau industrial e software de processamento de imagem integrado cria uma solução completa e escalável. Esta abordagem responde às necessidades atuais de precisão na fabricação, mantendo-se flexível para futuras atualizações do sistema.
Se está a planear implementar tecnologia de machine vision em cortes industriais, como corte por jato de água ou corte por plasma, os nossos especialistas podem fornecer suporte desde o início até ao fim. Desde a seleção da câmera industrial e lente ideais até ao desenvolvimento de uma solução de visão robusta e de alto desempenho, adaptada à sua linha de produção, ajudamo-lo a alcançar maior precisão, eficiência e sustentabilidade.
Contacte-nos hoje para saber como a machine vision pode otimizar o seu processo de corte por jato de água.
